Чи буде рідинне охолодження єдиним вибором в епоху ШІ
Завдяки популярності ChatGPT виникла хвиля AIGC, і багато вітчизняних та іноземних виробників оголосили про запуск моделі Big Prophecy. Популярність індустрії AIGC значно підвищила попит на обчислювальну потужність. Згідно з прогнозами, попит на обчислювальну потужність буде швидко зростати в майбутньому, і очікується, що глобальна інтелектуальна обчислювальна потужність досягне 105ZFLOPS (1021 обчислення з плаваючою комою в секунду) до 2030 року, що в 500 разів більше, ніж у 2020 році.
З постійним удосконаленням обчислювальної потужності необхідно значно підвищити продуктивність чіпа, щоб підтримувати його, що створює ще одну серйозну проблему, яка полягає в тепловій потужності (TDP) чіпів. Наразі споживана потужність центрального процесора досягла 350-500 Вт, а потужність графічних процесорів високого класу та чіпів комутаторів ASIC сягнула понад 700 Вт. Коли в майбутньому потужність чіпа буде збільшена до понад 700 Вт, система охолодження чіпа стане серйозною проблемою.
В даний час найбільш широко використовуваним методом теплового рішення чіпа є повітряне охолодження, що означає, що радіатор з хорошою теплопровідністю прикріплюється до чіпа з більшим тепловиділенням, а невеликий вентилятор закріплюється над радіатором. Тепло на радіаторі відводиться потоком повітря, що створюється високошвидкісним обертанням вентилятора. З постійним збільшенням потужності чіпа ефект використання традиційних радіаторів для розсіювання тепла більше не є значним після перевищення 300 Вт. Технологія рідинного охолодження вважається ідеальним рішенням для охолодження в епоху ШІ.
Технологію рідинного охолодження можна розділити на три типи на основі різних методів розсіювання тепла: рідинне охолодження холодною пластиною, рідинне охолодження зануренням і рідинне охолодження розпиленням. Рідинне охолодження холодною пластиною — це непрямий контактний тип рідинного охолодження, який фіксує холодну пластину на об’єкті розсіювання тепла, а рідина тече всередину холодної пластини для передачі тепла від обладнання, досягаючи розсіювання тепла. Спрей-рідинне охолодження – це технологія рідинного охолодження, яка розпилює охолоджувач на поверхню ІТ-обладнання для розсіювання тепла, але його ефективність розсіювання тепла відносно низька. Занурювальне рідинне охолодження — це тип рідинного охолодження з прямим контактом, який повністю занурює ІТ-обладнання, наприклад сервери, які потребують розсіювання тепла в охолоджувальній рідині, і охолоджує їх за допомогою циркуляції рідини або зміни фази.
Занурювальне рідинне охолодження вважається найбільш популярною та потужною технологією рідинного охолодження для широкомасштабного розгортання в центрах обробки даних із рідинним охолодженням. Він має наступні переваги: по-перше, висока ефективність розсіювання тепла, оскільки занурювальне рідинне охолодження безпосередньо занурює ІТ-обладнання в теплоносій, який може повністю контактувати з джерелом тепла та значно покращує ефективність розсіювання тепла; По-друге, ефект шумозаглушення хороший, оскільки ІТ-обладнання повністю занурене в охолоджуючу рідину, що може зменшити шум, випромінюваний ІТ-обладнанням; Третє – енергозбереження та захист навколишнього середовища. Імерсійне рідинне охолодження не потребує використання великої кількості вентиляторів, що може зменшити споживання електроенергії та викиди вуглекислого газу. Відповідно до відповідних оцінок даних, рідинне охолодження може заощадити 20% -30% електроенергії, необхідної для всієї роботи сервера, порівняно з повітряним охолодженням.
Технологія занурювального рідинного охолодження в майбутньому неминуче стане основною технологією охолодження в епоху ШІ. Однак поточна технологія рідинного охолодження та продукти все ще знаходяться на початковій стадії застосування, але з розвитком таких додатків, як ШІ та центри обробки даних, застосування та популяризація технології рідинного охолодження прискориться. За даними дослідницьких установ, очікується, що обсяг ринку IDC з рідинним охолодженням у Китаї до 2025 року перевищить 120 мільярдів юанів із темпом зростання понад 30%, а частка технології зануреного рідинного охолодження перевищить 40%. З подальшим розвитком технології занурювального рідинного охолодження це може стати єдиним вибором для охолодження центру обробки даних у майбутньому.
